第三章 橋梁工程基礎檢測

第一節(jié)地基承載力

容許承載力的確定：參照鄰近結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場載荷或觸探試驗、理論公式、規(guī)范公式。橋涵：地基勘測、原位測試和經(jīng)驗公式，按規(guī)范推薦的方法，復雜時現(xiàn)場荷載試驗。

一、規(guī)范確定 先定土的分類(粘、砂、卵石、黃、凍土、巖石);土的狀態(tài)指土層的天然松密和稠度(粘土安液性指數(shù)分堅硬、半堅硬、硬塑、軟塑、流塑;沙土安相對密度分稍松、中密、密實;卵石安密實度分密實、中密、松散)再確定承載力。

基礎最小邊寬《=2米、埋深《=3米的地基土的容許承載力的確定：

1、粘性土 a老粘性土與壓縮模量成正比;b一般按液性指數(shù)(反比)和天然空隙比(反比)c新近沉積同一般d殘積粘性土同老粘性土。

2、沙土同密實度和土類有關，密中松、粗中細粉，下降

3、碎石土同密實度和土類有關，密中松、卵碎圓角，下降

4、黃土：a、新堆與含水比(天然含水量與液限比)成正比;b一般與含水量成正比，與液限比(液限于天然空隙比)反比;c、老土與天然空隙比(反比)和含水量比(含水量和液限比)反比

5、巖石與硬度和大小有關

6、凍土與溫度和土類有關

二、荷載試驗 是原位試驗(在原位置、保持天然結(jié)構(gòu)含水量和應力狀態(tài))

1、原理：逐級加載，時間相近，到總沉降25mm或設備最大容許，記錄P-S曲線。三階段：壓密(直線變形，剪應力小于抗剪強度，土體彈性，孔隙減少，終點為比例界限Pr);剪切(沉降增長率隨載荷增大，土體壓實和局部破壞，變形為孔隙壓縮和顆粒剪切移動，終點為極限荷載Pu);破壞，(超過Pu后荷載不加也不穩(wěn)定，各點應力均超過抗剪強度，變形為側(cè)向移動，地基失穩(wěn)，)

3試驗方法，、：分級維持荷栽沉降相對穩(wěn)定(慢速)和沉降非穩(wěn)定法(快速法)：第一級(和設備重)為卸去土的自重，每級為極限承載力的1/8~1/10。精度達最大的1/100，沉降測量0.01mm。穩(wěn)定：2h為0.1mm/h或1h0.05mm/30min。結(jié)束后開挖描述下層土2l內(nèi)的結(jié)構(gòu)變化。終止條件：周圍土體破壞;沉降等速增加;荷載變化小，沉降急劇變化，相對沉降等于或大于0.06~0.08。

4、數(shù)據(jù)處理：得到地基的承載力(直線拐點);變形模量;不排水抗剪強度;基床反力系數(shù)。

5、注意：試驗面積小、影響深度小(二邊長)，時間短，不能提供長期沉降資料;硬殼層;土層情況。

三、標準貫入試驗。63.5kg的錘，空心徑42mm，落76cm，打入15cm，記數(shù)，再打入30cm記數(shù)位指標。測沙土的密實、粘土稠度、地基容許承載力、砂土振動液化，樁基承載力;判斷地基處理效果。

方法：不到30cm過50擊時，公式校正。鉆干修正，套管保護75cm，多次平均。

第二節(jié)灌注樁檢測(孔形、沉渣、樁身質(zhì)量)

一、泥漿有水土和添加劑安比例配置，指標：相對密度、粘度、凈切力、含砂、膠體、失水、酸堿度。從孔底取樣檢測;澆筑前再次檢查

孔位：100mm群樁、單排50mm;孔徑;斜度;沉渣300mm(1.5m)500(1.5m或40m)

二、完整性：缺陷：夾泥、斷、縮擴、砼離析、不密實;嵌巖樁沉渣厚度大;方法：鉆心、振動、超聲、射線。

反射波法，原理：應力波理論：樁頂豎向擊振，彈性波下傳，阻抗變化界面反射。適用剛性材料樁身完整性檢測。成樁14d后檢測。測點1/2~2/3處，》50mm。灌注1m2點4點，預制600mm2/3。

以時域曲線為主、頻域分析、結(jié)合施工、勘察、波形特性進行分析。

波速均值用多于5根平均值計算或經(jīng)驗值。

避免誤判：擴徑恢復和二次反射;嵌巖樁底部反射。

結(jié)合其他方法：超長樁、多變樁、樁長不符、信號復雜、接頭反射。

報告內(nèi)容：波速、完整性、缺陷位置、類型、曲線圖、樁位、地基。

超聲波法：0.8m 以上，四個量：聲時、波幅、頻率、波形;雙孔、單孔、孔外;

3孔1.5m4孔，金屬管、鋼筋內(nèi)、封閉、順時編號。14d，間距精度1mm，清水。測點間距250mm。電壓不變，同步上升，加密，

判斷：聲速，臨界值法，均值-2標準差;psd法，相鄰測點間聲時的斜率和差值乘積。波幅衰減，臨界值 均值-6。I均正常;II個別略不正常;III，多個不正常;IV連續(xù)多個明顯不正常。報告：各曲線，臨界值，均值，缺陷位置程度。

第三節(jié) 、承載力檢測(靜荷載、動測)

靜載方法：慢速維持荷載、快速、等貫入速率、循環(huán)加載;

一、靜荷載試驗：1、準備：修補、空心、不考慮摩擦力部分、負摩力消除、凍土、結(jié)冰;

1、靜壓試驗：確定承載力和荷載與位移的關系，校核公式。慢速維持荷載，單循環(huán)加載;靜壓試驗在沖壓試驗和砼達到設計載荷后進行。錨樁反力，1.3~1.5預估最大試驗荷載，4根樁，間距800mm時為5D，>800mm，>4m。平臺反力，1.2倍，測量位置4d或2m。

加載，分級，1/10~1/15 預估最大荷載(施工檢驗，取2設計荷載)。穩(wěn)定后加下一級，15min 或30min (1h 后)觀測一次。30min(巨粒土、沙土、硬黏土)1h(半硬和細粒土)

終止條件與極限荷載：總沉降>40mm，本級沉降大于上級五倍，取上一級為;

24h未穩(wěn)定，取上一級;

<40mm。荷載大于安全系數(shù)，取本級(巨粒土、密實沙土、硬黏土)

檢驗性，到樁的2倍設計載荷。<40mm和五倍，停試驗;

繪制曲線。

卸載：分級，2加載級穩(wěn)定后再卸。卸后觀測。

2、靜拔：確定單樁容許抗拔力，休止時間、強度合格、靜壓后。1.3~1.5 倍預估最大荷載。觀測15min 或30min (1h 后)。穩(wěn)定0.1mm/h。終止：總位移>25mm，不大于容許值。

三、靜推：水平承載力，樁側(cè)土的水平抗力系數(shù)。多循環(huán)或單循環(huán)，1.3~1.5倍，測點與試樁靜距>樁徑。分級加載，5~10kN，過軟kN級差。加載后4min 讀數(shù)，卸載到0，2min讀殘余，循環(huán)五次。終止：位移>20~30mm(軟土40mm);斷裂、樁側(cè)土裂紋或隆起。

整理：繪制曲線。

多循環(huán)加載臨界載荷、極限載荷、水平抗推容許承載力。

臨界載荷Hcr ：H-t-X突變點的前一級，H-dH第一直線段終點;H-應力第一突變點;

極限荷載：Hu：H-t-x陡將的前一級，H-dh包絡線下凹的前級，H-應力第二直線終點;斷裂前級。

容許為極限除安全系數(shù)。

單循環(huán)：位移<0.5mm/h穩(wěn)定。終止：設計時，力點位移>50mm，檢驗時，加載<設計容許。

基準點條件：不變;不被破壞;不被振，無天氣影響，無試樁影響。

高應變：灌注、預制鋼樁的單樁軸向抗壓極限承載力和完整性，檢測打入樁。超長樁、擴底樁、嵌巖樁不宜。

設備：高、徑<1，重>1.2 極限承載力，休止期7d(砂土)10d(粉土)，15d非飽黏土，25d飽黏土，強度合格，材料密度p，彈性模量E=pc2。激振要求：重錘低激<2m，貫入度2~6mm，2、3次，信號不用：構(gòu)建開裂，曲線不軌○，傳感器松動，偏心。

應力最大錘擊拉應力檢測(進軟時)壓應力進硬時或阻力大時。

判斷在前兩極中取能量大，貫入度大;完整性系數(shù)0.6～0.8～0.95～1.0

用其它方法判斷，截面多邊，多缺陷、曲線上升部位有異常，淺部缺陷。

報告內(nèi)容：曲線圖、Jc、設備情況、地基圖。

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